CN114798785A - 冷滚打超长花键轴装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷滚打超长花键轴装置，包括包括机架、主轴、飞轮和竖直支撑板；主轴设置在机架上；飞轮的数量为两个并转动安装在机架上，两个飞轮对称的设置在主轴中心线的左右两侧，飞轮的边沿处沿圆周方向均匀的设置有多个打轮，两个飞轮上的打轮用于使用状态下在工件上挤压出花键槽；竖直支撑板设置在机架上远离主轴的一端上，竖直支撑板上开设有贯穿其两侧的限位通孔，限位通孔的中心线与主轴的中心线位于同一水平线上，限位通孔内通过轴承设置有弹簧夹套，工件远离主轴的一端与弹簧夹套相配合，弹簧夹套用于阻止工件端部径向摆动。本发明可以加工不同长度的花键轴，尤其是在加工超长花键轴方面存在较大的优势。

Description

冷滚打超长花键轴装置

技术领域

本发明涉及一种冷滚打超长花键轴装置，属于机械加工设备技术领域。

背景技术

花键轴是机械领域常用的工具，花键轴的加工方式最常用的就是铣削加工成型和挤压加工成型，其中挤压加工成型因成型效率高，越来越广泛的应用在当前的花键轴加工中。

申请公布号是CN107952810A的中国发明专利申请公开了一种外花键轴冷挤压精确成形装置，包括水平且同轴设置的主轴、花键轴和顶盘，所述花键轴套在主轴上，与主轴固定连接且能随主轴同步旋转；所述花键轴外壁设有一段用于挤压出外花键形状的加工区域，所述外花键在花键轴圆周方向上均匀分布，且每个外花键沿花键轴长度方向设置；所述加工区域两侧对称设有一飞轮，所述飞轮水平设置，且其转轴竖直设置，所述飞轮的转轴还连接一个二维平移机构，所述二维平移机构能带动飞轮的转轴在水平面上运动；所述飞轮外壁中部对称设有数个水平的凹槽，凹槽内分别设有一水平的滚轮，所述滚轮外壁设有与待挤压的外花键形状匹配的外型面，所述滚轮的转轴竖直设置并与飞轮旋转连接，且滚轮的外型面能从飞轮中露出；还包括一控制器，所述主轴、飞轮和二维平移机构均与控制器连接，由控制器控制其转动。

上述专利申请所公开的外花键冷挤压精确成型装置由于采用主轴和顶盘对花键的两端进行固定，其通过二维平移机构驱动飞轮和滚轮移动，受限于其主轴与顶盘之间的距离，上述成形装置仅能加工长度较小的花键轴，而对于超长花键轴，上述成形装置则不能加工，上述专利在工件的两侧先各加工出一个沟槽，再将工件转动一角度加工另外两个沟槽，该种结构加工花键轴，先加工的沟槽在加工相邻沟槽时，滚轮对工件产生挤压，将正加工的沟槽和与其相邻的沟槽间的齿朝向已经加工完成的沟槽的方向挤压形变，所加工的出花键轴的齿偏向一侧，整个花键轴的质量较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷滚打超长花键轴装置，解决现有技术中花键轴加工时主轴仅驱动工件转动，依靠挤出滚轮的水平移动在工件上加工出键槽，一台设备仅能加工一种长度花键轴，而不能加工超长花键轴的技术缺陷。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：冷滚打超长花键轴装置，包括包括机架、主轴、飞轮和竖直支撑板；主轴设置在机架上并且与机架构成水平移动副，主轴由安装在机架上的驱动装置A驱动在机架上沿着机架的长度方向移动，主轴在使用状态下夹持工件，并在驱动工件转动的同时轴向输送工件；飞轮的数量为两个并转动安装在机架上，两个飞轮对称的设置在主轴中心线的左右两侧，并且由安装在机架上的驱动机构驱动旋转，两个飞轮的转动方向相反，飞轮的边沿处沿圆周方向均匀的设置有多个打轮，两个飞轮上的打轮用于使用状态下在工件上挤压出花键槽；竖直支撑板设置在机架上远离主轴的一端上，竖直支撑板上开设有贯穿其两侧的限位通孔，限位通孔的中心线与主轴的中心线位于同一水平线上，限位通孔内通过轴承设置有弹簧夹套，工件远离主轴的一端与弹簧夹套相配合，工件可相对弹簧夹套轴向移动，并且弹簧夹套用于阻止工件端部径向摆动。本发明中的主轴可相对机架移动，用于驱动工件轴向移动，本发明中的打轮转动并随工件的轴向移动而在工件上挤压出键槽，工件转动，打轮在工件的圆周方向上加工出全部的键槽，本发明中设置竖直支撑板，由竖直支撑板和主轴分别从打轮的两侧支撑工件，使工件在加工成花键轴的过程中较为稳定，不易发生摆动，并且本发明中的工件可穿过竖直支撑板，由竖直支撑板对工件在径向上进行限位，而非如现有技术一般由顶盘或者尾座顶住工件的端部对工件进行径向限位，本发明中的工件在加工过程中轴向可移动，由此可以采用本发明加工出较长的花键轴，并且本发明由于主轴可移动，也可以加工较短的花键轴，相较于现有技术，本发明可加工出花键轴的长度范围更广，本发明中的主轴的移动驱动工件移动进给，主轴还驱动工件转动，打轮在工件上冷挤压一圈，主轴驱动工件进给一次，每次所加工出的沟槽的长度短，有效的减少冷挤压过程中齿被挤压朝向已经加工出的沟槽方向弯曲形变而导致的齿的精度降低问题，提高花键轴的加工质量。

作为本发明的进一步改进，在主轴与飞轮之间设置有自定心前跟刀机构，自定心前跟刀机构包括支架、壳体、移动杆、转动杆A、转动杆B和驱动装置B；支架安装在机架上并且支架位于主轴和飞轮之间靠近飞轮的一侧；壳体安装在支架上；移动杆安装在壳体上并且与壳体构成水平移动副，移动杆靠近工件的一端上转动设置有滚轮C，滚轮C可随移动杆的移动而同步移动，滚轮C在使用状态下抵住工件并随工件的转动而相对移动杆转动；转动杆A的中部与壳体的上部转动连接，转动杆A靠近工件的一端向下弯曲并且转动设置有滚轮A，滚轮A在使用状态下抵住工件并随工件的转动而相对转动杆A转动；转动杆B的中部与壳体的下部转动连接，转动杆B靠近工件的一端向上弯曲并且转动设置有滚轮B，滚轮B在使用状态下抵住工件并随工件的转动而相对转动杆B转动；驱动装置B安装在壳体上，用于在驱动移动杆水平移动的同时驱动转动杆A和转动杆B转动，其中，移动杆朝向工件的方向移动时，转动杆A靠近工件的一端向下转动，转动杆B靠近工件的一端向上转动，移动杆朝向远离工件的方向移动时，转动杆A靠近工件的一端向上转动，转动杆B靠近工件的一端向下转动。本发明设置自定心前跟刀机构，在靠近打轮处对工件进行支撑，避免由于主轴与打轮之间的距离过大而在主轴驱动工件转动时，工件在径向上产生摆动，从而影响花键轴的加工精度，本发明在靠近打轮处对工件进行径向限位，有效的减小工件加工过程中在打轮处的摆动副度，进一步的提高了花键轴的加工精度。

作为本发明的进一步改进，自定心前跟刀机构还包括连接杆、连接件A和连接件B；连接杆与移动杆垂直，并且移动杆远离滚轮C的一端与连接杆的中部固定连接，驱动装置B与连接杆中部远离移动杆的一侧连接，用于驱动连接杆和移动杆同步移动；连接件A上部靠近驱动装置B的一端与壳体转动连接，连接件A上部靠近转动杆A的一端开设有长槽A，转动杆A远离滚轮A的一端设置有固定销A，固定销A设置在长槽A内并且可在长槽A内移动，转动杆A的下部开设有中心线向上弯曲的腰形槽A，连接杆的上端设置有限位销A，限位销A伸入腰形槽A内；连接件B下部靠近驱动装置B的一端与壳体转动连接，连接件B下部靠近转动杆B的一端开设有长槽B，转动杆B远离滚轮B的一端设置有固定销B，固定销B设置在长槽B内并且可在长槽B内移动，转动杆B的上部开设有中心线向下弯曲的腰形槽B，连接杆的下端设置有限位销B，限位销B伸入腰形槽B内。本发明中的自定心前跟刀机构设置连接杆、连接件A和连接件B，方便实现移动杆水平移动的同时，转动杆A和转动杆B同步转动。

作为本发明的进一步改进，连接件A和连接件B的数量均为两个，两个连接件A均设置在壳体的上部并对称的分布在移动杆的前后两侧，两个连接件B均设置在壳体的下部并对称的分布在移动杆的的前后两侧。本发明设置两个连接件A和连接件B，使转动杆A和转动杆B两侧受力更均匀，更有利于转动杆A和转动杆B的转动。

作为本发明的进一步改进，支架的底部滑动设置在机架上，并且在支架的底部设置有固定件，用于在支架移动至适合位置后对支架在机架上的位置进行固定。本发明中支架相对机架滑动，可根据需要调整自定心前跟刀机构与打轮之间的距离，如在花键轴加工时，将自定心前跟刀机构调整至靠近打轮处，而在需要更换或维修打轮时，可将自定心前跟刀机构朝向远离打轮的方向移动，以方便更换或者维修打轮，本发明设置固定件，方便在自定心前跟刀机构移动至适当的位置时对其进行固定。

作为本发明的进一步改进，弹簧夹套包括夹具本体和弹簧套；夹具本体上沿其轴向开设有贯穿其前后两端的夹紧通孔，夹紧通孔靠近主轴的一端设置倒角；弹簧套设置在夹具本体内，在使用状态下工件穿过弹簧套，弹簧套包括弹性夹紧段和固定段，在弹性夹紧段上开设有多个长槽C，长槽C用于在使用状态下夹具本体沿径向挤压弹性夹紧段时，弹性夹紧段径向收缩夹持工件。本发明中弹簧夹套端部的倒角，方便将弹簧套伸入弹簧夹套内，本发明中的长槽C，使弹簧套在挤压弹簧套时，弹簧套收缩变形。

作为本发明的进一步改进，弹性夹紧段包括圆筒单元和锥筒单元，锥筒单元直径较小的一端与圆筒单元的一端连接，圆筒单元的另一端与固定段连接，长槽自锥筒单元直径较大的一端的端部延伸至圆筒单元上，圆筒单元的外径小于固定段的外径，固定段的内径小于或等于夹具本体上夹紧通孔的孔径，并且夹具本体的长度大于圆筒单元的长度。本发明中的锥筒单元与弹簧套相配合，更加方便弹簧套在受挤压时的收缩变形。

作为本发明的进一步改进，长槽C包括长圆槽单元和矩形槽单元，长圆槽单元开设在圆筒单元上，矩形槽单元的一端与长圆槽单元相通，并且长圆槽单元的宽度大于矩形槽单元的宽度。本发明中的长圆槽单元宽度大，减小相邻长圆槽孔之间圆筒单元的连接部分，进一步的有利于弹簧套的收缩变形。

作为本发明的进一步改进，还包括自定心后跟刀机构，其包括安装块、驱动装置C和两个夹紧块，安装块可拆卸的安装在竖直支撑板上远离主轴的一侧，两个夹紧块设置在安装块顶部的左右两侧，并且由驱动装置C驱动同步朝着相同或相反的方向移动，两个夹紧块相向的一侧开设有V形槽，两个夹紧块相向移动用于夹持穿过竖直支撑板的工件。本发明设置自定心后跟刀机构，从竖直支撑板上远离主轴的一侧对工件已加工的部分进行支撑，减小加工完成部分的花键轴由于端部悬空发生摆动而使后面正在加工部分的精度产生影响。

作为本发明的更进一步改进，还包括自定心防摆动机构，自定心防摆动机构设置在主轴上远离飞轮的一侧并且可随主轴的移动而同步移动，自定心防摆动机构可在使用状态下从主轴上远离飞轮的一侧夹持工件。本发明在主轴上设置自定心防摆动机构，在工件尚未到达自定心后跟刀机构处时，如主轴需要朝着远离飞轮的方向移动，则由自定心防摆动机构阻止工件转动。

综上所述，本发明的有益效果是：本发明在加工过程中，工件不仅转动，而且可轴向移动，使本发明可以加工不同长度的花键轴，尤其是在加工超长花键轴方面存在较大的优势，本发明加工花键轴的过程中，靠近打轮处工件的摆动副度小，花键轴的加工精度高。

附图说明

图1是本发明实施例1的右视图。

图2是图1的P向视图。

图3是本发明实施例1的立体结构示意图。

图4是图3中A处的局部放大图。

图5是图3中B处的局部放大图。

图6是本发明实施例1另一角度的立体结构示意图。

图7是图6中C处的局部放大图。

图8是本发明实施例1中自定心前跟刀机构的主视图。

图9是图8中D中的局部放大图。

图10是本发明实施例1中自定心前跟刀机构内部结构的主视图。

图11是本发明实施例1中自定心前跟刀机构内部结构的立体图。

图12是本发明实施例1中夹具本体的立体结构示意图。

图13是本发明实施例1中弹簧套的右视图。

图14是图13中E-E剖视图。

图15是本发明实施例1中弹簧套的立体结构示意图。

图16是本发明实施例1中弹簧夹套夹持工件状态的立体图。

图17是本发明实施例2中自定心后跟刀机构的主视图。

图18是本发明实施例2中自定心后跟刀机构的立体结构示意图。

图19是本发明实施例3的立体结构示意图。

其中：1、机架；2、主轴；3、驱动装置A；4、飞轮；5、驱动机构；6、打轮；7、竖直支撑板；8、限位通孔；9、弹簧夹套；10、支架；11、壳体；12、移动杆；13、滚轮C；14、转动杆A；15、滚轮A；16、转动杆B；17、滚轮B；18、驱动装置B；19、连接杆；20、连接件A；21、长槽A；22、固定销A；23、腰形槽A；24、限位销A；25、连接件B；26、长槽B；27、固定销B；28、腰形槽B；29、限位销B；30、夹具本体；31、夹紧通孔；32、倒角；33、弹簧套；34、弹性夹紧段；35、固定段；36、长槽C；37、圆筒单元；38、锥筒单元；39、长圆槽单元；40、矩形槽单元；41、安装块；42、驱动装置C；43、夹紧块；44、V形槽；45、导轨；46、滑块A；47、丝杆；48、从动齿轮；49、主轴驱动电机B；50、三爪卡盘；51、主动齿轮；52、转动销A；53、转动销B；54、转动销B；55、壳体单元B；56、水平支架板单元；57、竖直支架板单元；58、半圆形槽；59、限位固定板；60、竖直限位板；61、水平限位块；62、限位螺栓；63、自定心防摆动机构；64、定位块；65、弧形槽；66、内花键。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。本发明以工件的长度方向为前后方向，其中工件输送的方向为方向前。

实施例1

如图1至图16所示的冷滚打超长花键轴装置，包括机架1、主轴2、飞轮4和竖直支撑板7，主轴2、飞轮4和竖直支撑板7均安装在机架1上。

本实施例中主轴2设置在机架1上并且与机架1构成水平移动副，本实施例在机架1的顶部设置有两根平行的导轨45，其中导轨45沿前后方向设置，主轴2的底部设置有多个分别与两根导轨45滑动配合的滑块A46，通过滑块A46与导轨45的滑动使主轴2在机架1上沿前后方向往复滑动，主轴2由安装在机架1上的驱动装置A3驱动在机架1上沿着机架1的长度方向移动，本实施例在机架1上设置有丝杆47，丝杆47与导轨45平行，并且丝杆47位于两根导轨45之间，丝杆47的两端采用轴承座与机架1的顶部转动连接，本实施例在主轴的底部固定有主轴固定块（图中未示出），丝杆47穿过主轴固定块并且与主轴固定块螺纹配合，驱动装置A3是主轴驱动电机A，主轴驱动电机A的输出轴与丝杆47连接，主轴驱动电机A驱动丝杆47转动，将丝杆47的转动转换成主轴固定块的直线滑动，从而驱动主轴2前后移动，主轴2在使用状态下夹持工件，并在驱动工件转动的同时轴向输送工件，本实施例中的主轴2上开设有贯穿其前后两侧的工件通孔，工件通孔内转动采用轴承转动设置有工件圆筒，工件圆筒伸出工件通孔并设置有从动齿轮48，在主轴2的顶部采用螺栓可拆卸的安装有主轴驱动电机B49，主轴驱动电机B49的输出轴上安装有主动齿轮51，主动齿轮51与从动齿轮48相啮合，在工件圆筒用于安装从动齿轮48一端的端部设置有三爪卡盘50，三爪卡盘50用于在使用时夹紧工件，主轴驱动电机B49通过主动齿轮51和从动齿轮48驱动工件圆筒、三爪卡盘50以及由三爪卡盘50所夹持的工件转动。

本实施例中飞轮4的数量为两个并转动安装在机架1上，两个飞轮4对称的设置在主轴2中心线的左右两侧，飞轮4的中心线沿竖直方向设置，并且飞轮4由安装在机架1上的驱动机构5驱动旋转，本实施例中的驱动机构5是安装在机架1上的飞轮驱动电机，飞轮驱动电机的输出轴向上设置并且与飞轮4的转动轴连接，飞轮驱动电机的输出轴转动以驱动飞轮4转动，本实施例中的两个飞轮4的转动方向相反，本实施例中两个飞轮4分别由两个飞轮驱动电机驱动相对机架1转动，两个飞轮驱动电机的输出轴同步转动并且转动方向相反，在飞轮4的边沿处沿圆周方向均匀的设置有多个打轮6，两个飞轮4上的打轮6用于使用状态下在工件上挤压出花键槽，本实施例中打轮6的数量为两个，两个打轮6的中心线均沿竖直方向设置，并且两个打轮6的中心线和飞轮4的中心线共面，本实施例在飞轮4竖直的圆柱面上开设有两个滚轮安装槽，两个打轮6分别转动安装在两个滚轮安装槽内，打轮6的边沿伸出滚轮安装槽，并且打轮6伸出的宽度略大于要加工的花键轴上键槽的深度。

本实施例中的竖直支撑板7设置在机架1上远离主轴2的一端上，本实施例优选的将竖直安装板7的底端焊接固定在机架1顶部，竖直支撑板7的宽度方向与左右方向相同，在竖直支撑板7上开设有贯穿其前后两侧的限位通孔8，限位通孔8的中心线与主轴2的中心线位于同一水平线上，在限位通孔8内通过轴承设置有弹簧夹套9，工件远离主轴2的一端与弹簧夹套9相配合，对工件在径向上进行限位，避免工件端部悬空而在转动时产生摆动，从而提高花键轴加工的精度，本实施例中的工件可相对弹簧夹套9轴向移动。

本实施例在主轴2与飞轮4距离较大时，打轮6与三爪卡盘50间由于距离大而可能产生上下摆动，为了避免上述摆动，本实施例在主轴2与飞轮4之间设置有自定心前跟刀机构，该自定心前跟刀机构包括支架10、壳体11、移动杆12、转动杆A14、转动杆B16和驱动装置B18；本实施例中的支架10安装在机架1上并且支架10位于主轴2和飞轮4之间靠近飞轮4的一侧；壳体11采用螺栓可拆卸的安装在支架10上；移动杆12安装在壳体11上并且与壳体11构成水平移动副，本实施例在壳体11上沿左右方向开设有与移动杆12相配合的导向槽（图中未示出），移动杆12设置于导向槽内，本实施例在移动杆12靠近工件的一端上转动设置有滚轮C13，本实施例在移动杆12的端部开设有滚轮安装槽C（图中未示出），滚轮C13转动安装在滚轮安装槽C内，并且滚轮C13的转动轴的方向与前后方向一致，滚轮C13可随移动杆12的移动而同步移动以靠近或者远离工件，滚轮C13靠近工件的一侧伸出滚轮安装槽C，滚轮C13在使用状态下抵住工件并随工件的转动而相对移动杆12转动。

本实施例中的转动杆A14的中部与壳体11的上部采用转动轴A转动连接，转动杆A14靠近工件的一端向下弯曲并且转动设置有滚轮A15，滚轮A15在使用状态下抵住工件并随工件的转动而相对转动杆A14转动，本实施例在转动杆A14的端部开设有滚轮安装槽A（图中未示出），滚轮A15转动设置在滚轮安装槽A内，并且滚轮A15的转动轴方向与前后方向相同，滚轮A15的下部伸出滚轮安装槽A，以确保滚轮A15在使用时与工件相接抵并且转动杆A14不与工件相接触。本实施例中转动杆B16的中部与壳体11的下部采用转动轴B转动连接，转动杆B16靠近工件的一端向上弯曲并且转动设置有滚轮B17，滚轮B17在使用状态下抵住工件并随工件的转动而相对转动杆B16转动，本实施例在转动杆B16的端部开设有滚轮安装槽B（图中未示出），滚轮B17转动安装在滚轮安装槽B中并且滚轮B17的转动轴方向与前后方向相同，滚轮B17的上部伸出滚轮安装槽B，使滚轮B17在使用状态下与工件相抵接，而转动杆B16不会与工件相接触。

本实施例中的驱动装置B18安装在壳体11上远离滚轮C13的一侧，用于在驱动移动杆12水平移动的同时驱动转动杆A14和转动杆B16转动，其中，本实施例中的移动杆12朝向工件的方向移动时，转动杆A14靠近工件的一端向下转动，转动杆B16靠近工件的一端向上转动，移动杆12朝向远离工件的方向移动时，转动杆A14靠近工件的一端向上转动，转动杆B16靠近工件的一端向下转动。

本实施例中的驱动装置B18优选的采用驱动气缸，为了实现一个驱动装置B18同时驱动移动杆12移动和转动杆A14与转动杆B16转动，本实施例中的自定心前跟刀机构还设置有连接杆19、连接件A20和连接件B25；本实施例中的连接杆19与移动杆12垂直，即连接杆19竖直设置，移动杆12远离滚轮C13的一端与连接杆19的中部固定连接，本实施例中的连接杆19与移动杆12优选的一体成型制成，并整体上呈T字形结构，驱动装置B18的活塞杆与连接杆19中部远离移动杆12的一侧连接，用于驱动连接杆19和移动杆12同步移动；本实施例中的连接件A20大体上呈等腰梯形状，连接件A20下底位于远离移动杆12的一侧，并且连接件A20的上部靠近驱动装置B18的一端与壳体11转动销A52转动连接，连接件A20上部靠近转动杆A14的一端沿着边接件A20下底的长度方向开设有长槽A21，在转动杆A14远离滚轮A15的一端固定设置有固定销A22，固定销A22伸入到长槽A21内并且可在长槽A21内移动，在转动杆A14的下部开设有中心线向上弯曲的腰形槽A23，在连接杆19的上端设置有限位销A24，限位销A24伸入腰形槽A23内；本实施例中的连接件B25形状与连接件A20的形状相同，连接件B25的下部靠近驱动装置B18的一端与壳体11采用转动销B53转动连接，连接件B25下部靠近转动杆B16的一端开设有长槽B26，在转动杆B16远离滚轮B17的一端固定设置有固定销B27，固定销B27伸入到长槽B26内并且可在长槽B26内移动，在转动杆B16的上部开设有中心线向下弯曲的腰形槽B28，在连接杆19的下端固定设置有限位销B29，限位销B29伸入腰形槽B28内。本实施例中的驱动装置B18的活塞杆伸长，推动移动杆12和连接杆19朝向工件的方向移动至滚轮C13接触工件，连接杆19的上端推动连接件A20绕着转动销A52向上翻动，连接杆19的下端同步推动连接件B25绕着转动销B53向下翻动，连接件A20再推动转动杆A14靠近工件的一端向下翻转至滚轮A15接触工件，连接件B25推动转动杆B16靠近工件的一端向上翻转至滚轮B17接触工件，由滚轮A15、滚轮B17和滚轮C13从三点对工件进行轴向限位，由于本实施例中的支架10位于靠近飞轮4的一侧，因此在打轮6处工件的摆动小，可提高花键轴的加工精度，在驱动装置B18驱动移动杆12和连接杆19朝向远离工件的方向移动时，滚轮A15、滚轮B17和滚轮C13朝着远离工件的方向远离，并松开工件。

本实施例中的壳体11包括可相互盖合的壳体单元A54和壳体单元B55，壳体单元A54和壳体单元B55采用螺栓可拆卸的安装，其中壳体单元A54用于采用螺栓可拆卸的安装在机架支架10上，其中移动杆12远离滚轮C13的一端、连接杆19、连接件A20、连接件B25、转动杆A14远离滚轮A15的一端和转动杆B16远离滚轮B17的一端均位于壳体11内，驱动装置B18的活塞杆伸入壳体11内与连接杆19螺纹连接，本实施例中的连接件A20和连接件B25的数量优选的均为两个，两个连接件A20均设置在壳体11的上部并对称的分布在移动杆12的前后两侧，两个连接件B25均设置在壳体11的下部并对称的分布在移动杆12的的前后两侧。

本实施例中的支架10的底部滑动设置在机架1上，并且在支架10的底部设置有固定件，用于在支架10移动至适合位置后对支架10在机架1上的位置进行固定。本实施例中实现支架10与机架1相对滑动的具体结构是：本实施例中的支架10包括水平支架板单元56和竖直支架板单元57，水平支架板单元56左右方向的宽度是竖直支架板单元57左右方向长度的两倍，竖直支架板单元57的底端与水平支架板单元56靠近飞轮4的一侧焊接固定，并且竖直支架板单元57远离工件的一端与水平支架板单元56的一端齐平，本实施例在竖直支架板单元57上靠近工件的一端上开设有半圆形槽58，半圆形槽58的中心线与工件的中心线共线，壳体单元A54安装在竖直支架板单元57上，本实施例中的固定件包括设置在水平支架板单元56两端向下凸起的限位固定板59，限位固定板59与水平支架板单元56一体成型，本实施例中的导轨45的截面为T字形，在限位固定板59的底部采用多根螺栓可拆卸的安装有竖直限位板60，竖直限位板60伸到导轨45水平部分下方并与导轨45相配合，在导轨45与限位固定板59之间设置有水平限位块61，在限位固定板59上设置有多根贯穿其左右并且与限位固定板59螺纹配合的限位螺栓62，限位螺栓62的端部抵住水平限位块61，使水平限位块61压紧在导轨45上，实现对水平支架板单元59的固定，从而整体上对支架10进行固定，在需要移动支架10时，松动限位螺栓62，使水平限位块61与导轨45间产生松动即可手动推动支架10沿导轨45的方向移动。

本实施例中的弹簧夹套9包括夹具本体30和弹簧套33；在夹具本体30上沿其轴向开设有贯穿其前后两端的夹紧通孔31，夹紧通孔31靠近主轴2的一端设置倒角32；本实施例中的弹簧套33设置在夹具本体30内，弹簧套33的内表面为光滑面，在使用状态下工件穿过弹簧套33，本实施例中的弹簧套33包括弹性夹紧段34和固定段35，在弹性夹紧段34上开设有多个长槽C36，长槽C36用于在使用状态下夹具本体30沿径向挤压弹性夹紧段34时，弹性夹紧段34径向收缩夹持工件。本实施例中的弹性夹紧段34包括圆筒单元37和锥筒单元38，锥筒单元38直径较小的一端与圆筒单元37的一端连接，圆筒单元37的另一端与固定段35连接，长槽自锥筒单元38直径较大的一端的端部延伸至圆筒单元37上，圆筒单元37的外径小于固定段35的外径，本实施例中圆筒单元37由于外径较小，因此厚度也更小，更有利于在受到夹具本体30的挤压时径向的收缩形变，固定段35的内径小于或等于夹具本体30上夹紧通孔31的孔径，并且夹具本体30的长度大于圆筒单元37的长度，本实施例中圆筒单元37的两端与固定段35和锥筒单元38直径较小的一端均为圆弧过渡，以减小应力集中。

本实施例中的长槽C36包括长圆槽单元39和矩形槽单元40，其中：长圆槽单元39开设在圆筒单元37上，矩形槽单元40的一端延伸至圆筒单元37上并且与长圆槽单元39相通，长圆槽单元39的宽度大于矩形槽单元40的宽度，本实施例中和圆槽单元39的宽度大，相邻的两个长圆槽单元39之间的连接部分在受到挤压时更容易变形收缩。为了对弹簧夹套9进行轴向限位，防止在使用时弹簧夹套9从限位通孔8中推出，本实施例将限位通孔8设置为为阶梯孔，限位通孔8靠近主轴2一侧的直径大于另一端的直径，并在限位通孔8直径较大的一端内设置轴承，轴承的外圈与限位通孔8过盈配合，限位通孔8远离主轴2一端的直径小于夹具本体30的外径，在将夹具本体30放置到限位通孔8内并穿过轴承内圈时，限位通孔8直径变化处的肩部抵住夹具本体30，阻止工件移动时夹具本体30随之轴向移动。

本实施例优选的设置有自定心后跟刀机构，该自定心后跟刀机构包括安装块41、驱动装置C42和两个夹紧块43，安装块41采用螺栓可拆卸的安装在竖直支撑板7上远离主轴2的一侧，两个夹紧块43设置在安装块41顶部的左右两侧，并且由驱动装置C42驱动同步朝着相同或相反的方向移动，本实施例中的驱动装置C42采用平行夹爪的手指气缸，两个夹紧块43分别安装在手指气缸的两个夹爪上，两个夹紧块43相向的一侧开设有V形槽44，两个夹紧块43相向移动用于夹持穿过竖直支撑板7的工件，本实施例中两个夹紧块43相向运动，将工件夹紧在两个V形槽44之间，对工件进行径向限位，两上夹紧块43相互远离用于松开工件。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上所做的进一步的改进，与实施例2相比，本实施例的不同点在于自定心后跟刀机构，本实施例在两个夹紧块43上的V形槽44内各设置有一个定位块64，定位块64相向的一侧开设有弧形槽65，弧形槽65内设置有内花键66，如图17和图18所示，在使用状态下，当主轴2朝着远离飞轮4的方向后退时，驱动装置C42驱动两个夹紧块43相向移动，并通过位于两者间的定位块64夹持工件，定位块64上弧形槽65内的内花键66与工件已经加工成花键轴的部分花键配合，使工件不能转动，避免主轴2后退时由于工件的转动而对后续花键轴的加工精度产生不利影响，本实施例中的自定心后跟刀机构在主轴2前进并且打轮6冷挤压工件时，松开工件，并取出定位块64，避免对主轴2驱动工件转动产生干扰。本实施例中其部分的结构与实施例1相同，具体可参考实施例1，本实施例不予赘述。

实施例3

本实施例是在实施例1的基础上所做的进一步改进，相较于实施例2，本实施例还设置有还包括自定心防摆动机构63，如图19所示，自定心防摆动机构63设置在主轴2上远离飞轮4的一侧并且可随主轴2的移动而同步移动，自定心防摆动机构63可在使用状态下从主轴2上远离飞轮4的一侧夹持工件，本实施例中自定心防摆动机构63的安装块安装在主轴2上以使自定心防摆动机构63整体随主轴2的移动而同步移动。本实施例中其余部分的结构与实施例1相同，具体可参考实施例1，本实施例不予赘述。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术即能实现。而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.冷滚打超长花键轴装置，其特征在于：包括

机架（1）；

主轴（2），主轴（2）设置在机架（1）上并且与机架（1）构成水平移动副，主轴（2）由安装在机架（1）上的驱动装置A（3）驱动在机架（1）上沿着机架（1）的长度方向移动，主轴（2）在使用状态下夹持工件，并在驱动工件转动的同时轴向输送工件；

飞轮（4），飞轮（4）的数量为两个并转动安装在机架（1）上，两个飞轮（4）对称的设置在主轴（2）中心线的左右两侧，并且由安装在机架（1）上的驱动机构（5）驱动旋转，两个飞轮（4）的转动方向相反，飞轮（4）的边沿处沿圆周方向均匀的设置有多个打轮（6），两个飞轮（4）上的打轮（6）用于使用状态下在工件上挤压出花键槽；

竖直支撑板（7），竖直支撑板（7）设置在机架（1）上远离主轴（2）的一端上，竖直支撑板（7）上开设有贯穿其两侧的限位通孔（8），限位通孔（8）的中心线与主轴（2）的中心线位于同一水平线上，限位通孔（8）内通过轴承设置有弹簧夹套（9），工件远离主轴（2）的一端与弹簧夹套（9）相配合，工件可相对弹簧夹套（9）轴向移动，并且弹簧夹套（9）用于阻止工件端部径向摆动。

2.根据权利要求1所述的冷滚打超长花键轴装置，其特征在于：在主轴（2）与飞轮（4）之间设置有自定心前跟刀机构，自定心前跟刀机构包括

支架（10），支架（10）安装在机架（1）上并且支架（10）位于主轴（2）和飞轮（4）之间靠近飞轮（4）的一侧；

壳体（11），壳体（11）安装在支架（10）上；

移动杆（12），移动杆（12）安装在壳体（11）上并且与壳体（11）构成水平移动副，移动杆（12）靠近工件的一端上转动设置有滚轮C（13），滚轮C（13）可随移动杆（12）的移动而同步移动，滚轮C（13）在使用状态下抵住工件并随工件的转动而相对移动杆（12）转动；

转动杆A（14），转动杆A（14）的中部与壳体（11）的上部转动连接，转动杆A（14）靠近工件的一端向下弯曲并且转动设置有滚轮A（15），滚轮A（15）在使用状态下抵住工件并随工件的转动而相对转动杆A（14）转动；

转动杆B（16），转动杆B（16）的中部与壳体（11）的下部转动连接，转动杆B（16）靠近工件的一端向上弯曲并且转动设置有滚轮B（17），滚轮B（17）在使用状态下抵住工件并随工件的转动而相对转动杆B（16）转动；

驱动装置B（18），驱动装置B（18）安装在壳体（11）上，用于在驱动移动杆（12）水平移动的同时驱动转动杆A（14）和转动杆B（16）转动，其中，移动杆（12）朝向工件的方向移动时，转动杆A（14）靠近工件的一端向下转动，转动杆B（16）靠近工件的一端向上转动，移动杆（12）朝向远离工件的方向移动时，转动杆A（14）靠近工件的一端向上转动，转动杆B（16）靠近工件的一端向下转动。

3.根据权利要求2所述的冷滚打超长花键轴装置，其特征在于：自定心前跟刀机构还包括

连接杆（19），连接杆（19）与移动杆（12）垂直，并且移动杆（12）远离滚轮C（13）的一端与连接杆（19）的中部固定连接，驱动装置B（18）与连接杆（19）中部远离移动杆（12）的一侧连接，用于驱动连接杆（19）和移动杆（12）同步移动；

连接件A（20），连接件A（20）上部靠近驱动装置B（18）的一端与壳体（11）转动连接，连接件A（20）上部靠近转动杆A（14）的一端开设有长槽A（21），转动杆A（14）远离滚轮A（15）的一端设置有固定销A（22），固定销A（22）设置在长槽A（21）内并且可在长槽A（21）内移动，转动杆A（14）的下部开设有中心线向上弯曲的腰形槽A（23），连接杆（19）的上端设置有限位销A（24），限位销A（24）伸入腰形槽A（23）内；

连接件B（25），连接件B（25）下部靠近驱动装置B（18）的一端与壳体（11）转动连接，连接件B（25）下部靠近转动杆B（16）的一端开设有长槽B（26），转动杆B（16）远离滚轮B（17）的一端设置有固定销B（27），固定销B（27）设置在长槽B（26）内并且可在长槽B（26）内移动，转动杆B（16）的上部开设有中心线向下弯曲的腰形槽B（28），连接杆（19）的下端设置有限位销B（29），限位销B（29）伸入腰形槽B（28）内。

4.根据权利要求3所述的冷滚打超长花键轴装置，其特征在于：连接件A（20）和连接件B（25）的数量均为两个，两个连接件A（20）均设置在壳体（11）的上部并对称的分布在移动杆（12）的前后两侧，两个连接件B（25）均设置在壳体（11）的下部并对称的分布在移动杆（12）的的前后两侧。

5.根据权利要求2或3或4所述的冷滚打超长花键轴装置，其特征在于：支架（10）的底部滑动设置在机架（1）上，并且在支架（10）的底部设置有固定件，用于在支架（10）移动至适合位置后对支架（10）在机架（1）上的位置进行固定。

6.根据权利要求1所述的冷滚打超长花键轴装置，其特征在于：弹簧夹套（9）包括

夹具本体（30），夹具本体（30）上沿其轴向开设有贯穿其前后两端的夹紧通孔（31），夹紧通孔（31）靠近主轴（2）的一端设置倒角（32）；

弹簧套（33），弹簧套（33）设置在夹具本体（30）内，在使用状态下工件穿过弹簧套（33），弹簧套（33）包括弹性夹紧段（34）和固定段（35），在弹性夹紧段（34）上开设有多个长槽C（36），长槽C（36）用于在使用状态下夹具本体（30）沿径向挤压弹性夹紧段（34）时，弹性夹紧段（34）径向收缩夹持工件。

7.根据权利要求6所述的冷滚打超长花键轴装置，其特征在于：弹性夹紧段（34）包括圆筒单元（37）和锥筒单元（38），锥筒单元（38）直径较小的一端与圆筒单元（37）的一端连接，圆筒单元（37）的另一端与固定段（35）连接，长槽自锥筒单元（38）直径较大的一端的端部延伸至圆筒单元（37）上，圆筒单元（37）的外径小于固定段（35）的外径，固定段（35）的内径小于或等于夹具本体（30）上夹紧通孔（31）的孔径，并且夹具本体（30）的长度大于圆筒单元（37）的长度。

8.根据权利要求7所述的冷滚打超长花键轴装置，其特征在于：长槽C（36）包括长圆槽单元（39）和矩形槽单元（40），长圆槽单元（39）开设在圆筒单元（37）上，矩形槽单元（40）的一端与长圆槽单元（39）相通，并且长圆槽单元（39）的宽度大于矩形槽单元（40）的宽度。

9.根据权利要求1所述的冷滚打超长花键轴装置，其特征在于：还包括自定心后跟刀机构，其包括安装块（41）、驱动装置C（42）和两个夹紧块（43），安装块（41）可拆卸的安装在竖直支撑板（7）上远离主轴（2）的一侧，两个夹紧块（43）设置在安装块（41）顶部的左右两侧，并且由驱动装置C（42）驱动同步朝着相同或相反的方向移动，两个夹紧块（43）相向的一侧开设有V形槽（44），两个夹紧块（43）相向移动用于夹持穿过竖直支撑板（7）的工件。

10.根据权利要求9所述的冷滚打超长花键轴装置，其特征在于：还包括自定心防摆动机构（63），自定心防摆动机构（63）设置在主轴（2）上远离飞轮（4）的一侧并且可随主轴（2）的移动而同步移动，自定心防摆动机构（63）可在使用状态下从主轴（2）上远离飞轮（4）的一侧夹持工件。

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